高精度工业仪表指针图像自动检测方法

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1、摘要0．5级以上各种模拟指示(指针式)标准交、直流电表在电量测量中占据很重要的作用，而且使用十分广泛。本文建立了一个指针式仪表的自动识别系统。用计算控制多功能标准源YS87B驱动指针式仪表的指针走动，然后利用高分辨率摄像头捕捉指针式仪表的图片，最后用计算机对所捕捉的图片进行识别并和标准输出比较，判定仪表好坏。本系统利用最新的计算机信息处理技术和图像理解及自动识别技术，代替人眼读数，从而实现对各种指针式仪表进行自动智能化检定，并自动处理各种繁琐的检定数据，从而将入从简单重复的劳动中解放出来，有很高研究及应用价值。围绕如何准确而快速的识别出仪表指针这个中心，

2、本文做了大量的有意义工作。为了提高系统效率，提高识别数度，本文采取的方法有：根据仪表指针的特点提出了用中心投影法来识另0仪表指针，在处理前将图片先缩小四分之一，将Hough变换应用于局部，在Hough变换之前采用数学形态学的细化算法。另一方面为了提高指针识别的准确度，我们对Hough变换的角度取一位小数。具体来说本文的主要工作有：1．图像预处理的各种算法的比较图像的预处理就是为后面的图像识别做准备，主要包括图像去噪，边缘提取，二值化三个部分。通过对大量图片的实验，我们发现：在图像去噪部分用中值滤波，在边缘提取部分用Sobely模板来运算，在二值化部分用O

3、tsu算法最适合后面指针的识别。2．仪表指针识别的中心投影法要识别仪表指针其实就是提取指针所对应的直线。直线提取算法多年来一直是图像处理的一个热点，其中Hough变换是最成熟，应用最广泛的一种算法。结合Hough变换，本文提出了中心投影法，这是考虑到仪表指针的特殊性，因为指针在移动的过程中，其中心是不变换的，因此我们可以先用Hough变换确定仪表指针的中心，然后根据这个中心来识别其他图片的仪表指针。因为对同一种图片中心只需确定一次，所以这部分时间可以不计。实验证明中心投影法的识别准确度与Hough变换差不多，但是速度是Hough变换的五倍，节省了大量时间

4、，从而太大提高了整个系统的效率。3．局部Hough变换准确的识别是本项目的核心，为了进一步准确的识别仪表的指针。本文又提出，可以先用中心投影法先截取指针所在部分，然后再对截取的部分进行细化运算，最后再进行Hough变换，这时Hough变换取一位小数，实验证明这样大大提高了识别的准确度。实验证明本文提出的各种算法都是有效的，同时本文建立的系统能够准确的工作。关键字：中心投影，Hough变化，直线检测，仪表指针检测，计算机视觉华南理工大学硕+学位论文AbstractMeterdialdetectioniswidelyusedinindustry．Anauto

5、maticsystemformeterdialdetectionisbuiltinthispaper．Firstly，theYS87Bcontrolledbycomputergeneratessignaltodrivethedialofameter．Secondly，high—resolutioncameraisusedtocapturetheimagesofthemeter．Finally，processandrecognizetheimageswithcomputerprocedure．Thesystemwhichmakesuseofthenewes

6、ttechnologiesofdigitalsignalprocessandmethodsofimagerecognition，canreplacehuman’Shardwork，SOthatwecanrecognizethedialmeterandprocessthecomplexdataautomatically．Thesystemisquiteworthyofbothresearchandapplication．Themainworksofthisthesisarefollows：1．Comparingofthealgorithmsofpre—pr

7、ocessformeterdialimageThepre—processincludesthineparts：ImageNoiseremoval，EdgeDetection，Binary—conversion．TheexperimentsshowthatMedianFilteringisthebestmethodforimagenoiseremoval，theSobeI_Vtemplateisbestforedgedetection，Otsualgorithmisbestforbinarization．2．Automaticmeterdialpointe

8、rdetectionapproachDetectionapproachbased